Hubble-Weltraumteleskop beobachtet Galaxie mit "verbotenem" Licht!

Im Weltraum, inmitten eines unglaublich energiereichen galaktischen Kerns, ist es möglich, "verbotenes" Licht zu beobachten, das im Labor nicht reproduziert werden kann und die bekannten Gesetze der Physik zu verletzen scheint.

Dieses Bild des Hubble-Weltraumteleskops der NASA zeigt eine helle Spiralgalaxie mit der Bezeichnung MCG-01-24-014, die etwa 275 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Kredit: ESA/Hubble und NASA, C. Kilpatrick
Dieses Bild des Hubble-Weltraumteleskops der NASA zeigt eine helle Spiralgalaxie mit der Bezeichnung MCG-01-24-014, die etwa 275 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Kredit: ESA/Hubble und NASA, C. Kilpatrick

Das obige Bild zeigt eine helle Spiralgalaxie mit der Bezeichnung MCG-01-24-014, die etwa 275 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt ist. MCG-01-24-014 ist nicht nur eine gut definierte Spiralgalaxie, sondern hat auch einen extrem energiereichen Kern, der als aktiver galaktischer Kern (AGN) bekannt ist, und wird als Seyfert-Galaxie vom Typ 2 eingestuft.

Seyfert-Galaxien sind zusammen mit Quasaren eine der häufigsten Unterklassen von AGN. Die genaue Kategorisierung von AGNs ist zwar nicht ganz eindeutig, aber Seyfert-Galaxien sind in der Regel relativ nah und ihr zentrales AGN verfinstert ihre Wirtsgalaxie nicht, während Quasare sehr weit entfernte AGNs mit unglaublicher Leuchtkraft sind, die ihre Wirtsgalaxie überstrahlen.

Raumfahrt-Unterklassen und Fragen zur Quantenphysik

Sowohl bei Seyfert-Galaxien als auch bei Quasaren gibt es weitere Unterklassen. Im Fall der Seyfert-Galaxien sind die vorherrschenden Unterkategorien Typ 1 und Typ 2. Astronomen unterscheiden sie anhand ihres Spektrums, dem Muster, das entsteht, wenn Licht in seine einzelnen Wellenlängen zerlegt wird.

Die von Seyfert-Galaxien des Typs 2 ausgestrahlten Spektrallinien sind mit bestimmten "verbotenen" Emissionslinien verbunden. Um zu verstehen, warum das von einer Galaxie ausgestrahlte Licht verboten sein könnte, ist es hilfreich zu verstehen, warum es überhaupt Spektren gibt.

Spektren sehen so aus, weil bestimmte Atome und Moleküle Licht in ganz bestimmten Wellenlängen absorbieren und aussenden. Der Grund dafür ist die Quantenphysik: Elektronen (die kleinen Teilchen, die die Kerne von Atomen und Molekülen umkreisen) können nur bei ganz bestimmten Energien existieren, und daher können Elektronen nur ganz bestimmte Mengen an Energie verlieren oder gewinnen. bestimmte Energie.

Diese sehr spezifischen Mengen an Energie entsprechen den Wellenlängen des Lichts, die absorbiert oder emittiert werden. Nach bestimmten Regeln der Quantenphysik dürfte es keine verbotenen Emissionslinien geben. Aber die Quantenphysik ist komplex, und einige der Regeln, die für ihre Vorhersage verwendet werden, wurden unter Laborbedingungen hier auf der Erde formuliert.

Nach diesen Regeln ist diese Ausstrahlung "verboten"; sie ist so unwahrscheinlich, dass sie nicht berücksichtigt wird. Aber im Weltraum, inmitten eines unglaublich energiereichen galaktischen Kerns, machen diese Annahmen keinen Sinn mehr, und das "verbotene" Licht hat die Chance, zu uns zu scheinen.

Zur Verfügung gestellt vom NASA Goddard Space Flight Center.